本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于輸電線路巡檢作用顯著，它不受地形地貌限制，尤其適用于險(xiǎn)峻山區(qū)、多河流地貌下的巡線工作。

機(jī)載高清攝像設(shè)備可對(duì)輸電線路進(jìn)行在線定位和監(jiān)控并及時(shí)回傳實(shí)況，利于發(fā)現(xiàn)排除線路缺陷及重大隱患，巡查效率大大提高，節(jié)省大量人力物力。但是，無(wú)人機(jī)工作環(huán)境多變并且無(wú)法預(yù)測(cè)，可能會(huì)受到天氣或者樹木、建筑物等障礙物的影響，這給無(wú)人機(jī)對(duì)輸電線路空間距離的測(cè)量造成不利影響，也給輸電線路的巡檢的準(zhǔn)確性帶來不利影響，從而可能會(huì)造成嚴(yán)重的輸電線路安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)，可以精確測(cè)量無(wú)人機(jī)的輸電線路空間距離，并識(shí)別障礙物，使巡線測(cè)距更高效和快捷。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：所述集成箱體，與所述計(jì)算機(jī)相連接，用于測(cè)量所述無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，以及采集位置信息和方向信息，其中，所述位置信息包括高度信息，并將所述高度信息和所述方向信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)；

所述計(jì)算機(jī)，與所述集成箱體相連接，用于接收所述集成箱體發(fā)送的所述高度信息和所述方向信息，并且在所述無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)所述方向信息和所述高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整所述集成箱體與所述無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述集成箱體包括設(shè)置于所述集成箱體外部的掃描儀。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述掃描儀，與所述計(jì)算機(jī)相連接，用于對(duì)所述輸電線路和障礙物進(jìn)行掃描，從而獲取激光信息。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述計(jì)算機(jī)還用于控制所述掃描儀掃描目標(biāo)物體的角度，并改變所述掃描儀的參數(shù)信息。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述掃描儀的參數(shù)信息包括掃描角度和掃描時(shí)長(zhǎng)。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述集成箱體還包括設(shè)置于所述集成箱體內(nèi)部的GPS定位系統(tǒng)。

結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述GPS定位系統(tǒng)，與所述計(jì)算機(jī)相連接，用于采集所述位置信息。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，所述集成箱體還包括設(shè)置于所述集成箱體內(nèi)部的慣性導(dǎo)航INS系統(tǒng)。

結(jié)合第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，所述INS系統(tǒng)，與所述計(jì)算機(jī)相連接，用于采集所述方向信息。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供無(wú)人機(jī)，包括如上所述的無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)，包括集成箱體和計(jì)算機(jī)，集成箱體和計(jì)算機(jī)相連接，集成箱體包括設(shè)置于集成箱體外部的掃描儀，通過集成箱體測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，以及采集位置信息和方向信息，其中，位置信息包括高度信息，并將高度信息和方向信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)；通過計(jì)算機(jī)接收集成箱體發(fā)送的高度信息和方向信息，并且在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)方向信息和高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整集成箱體與無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度，從而可以精確測(cè)量無(wú)人機(jī)的輸電線路空間距離，并識(shí)別障礙物，使巡線測(cè)距更高效和快捷。

本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的集成箱體與無(wú)人機(jī)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的掃描儀測(cè)量示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的無(wú)人機(jī)集成控制方法流程圖。

圖標(biāo)：

10-集成箱體；11-GPS定位系統(tǒng)；12-INS系統(tǒng)；13-掃描儀；20-無(wú)人機(jī)電源；30-計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人機(jī)輸電線路空間距離測(cè)距帶來的不利影響，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)，包括集成箱體和計(jì)算機(jī)，集成箱體和計(jì)算機(jī)相連接，集成箱體包括設(shè)置于集成箱體外部的掃描儀，通過集成箱體測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，以及采集位置信息和方向信息，其中，位置信息包括高度信息，并將高度信息和方向信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)；通過計(jì)算機(jī)接收集成箱體發(fā)送的高度信息和方向信息，并且在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)方向信息和高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整集成箱體與無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度，從而可以精確測(cè)量無(wú)人機(jī)的輸電線路空間距離，并識(shí)別障礙物，使巡線測(cè)距更高效和快捷。

為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實(shí)施例一：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)示意圖。

參照?qǐng)D1，該系統(tǒng)包括集成箱體10、無(wú)人機(jī)電源20和計(jì)算機(jī)30。其中，集成箱體10包括GPS定位系統(tǒng)11、INS系統(tǒng)12和掃描儀13。

集成箱體10包括設(shè)置于所述集成箱體10外部的掃描儀13；

集成箱體10，與所述計(jì)算機(jī)30相連接，用于采集位置信息和方向信息，其中，位置信息包括高度信息，以及測(cè)量所述無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，并將所述位置信息、所述方向信息和所述激光信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)30；

具體地，集成箱體10測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，可參照?qǐng)D3，掃描儀的內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)由橫向掃描面內(nèi)的X和Y軸以及縱向掃描面內(nèi)的Z軸組成。X軸、Y軸和Z軸兩兩垂直構(gòu)成一個(gè)三維直角坐標(biāo)系。將被檢測(cè)點(diǎn)Q通過脈沖測(cè)距法，得到被檢測(cè)點(diǎn)Q的距離觀測(cè)值R，掃描儀利用脈沖測(cè)距法可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)輸電線路空間距離的測(cè)量。

通過掃描儀內(nèi)部的精密時(shí)鐘控制編碼器，獲取激光脈沖的橫向掃描角度α和縱向掃描角度β；

根據(jù)距離觀測(cè)值R、橫向掃描角度α和縱向掃描角度β，獲取被檢測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

這里，Q’是Q在橫向掃描面內(nèi)的投影點(diǎn)。掃描儀對(duì)于Q點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算公式由公式(1)可知。

獲取掃描儀發(fā)射出的脈沖信號(hào)到達(dá)物體表面，并反射給掃描儀的時(shí)間差；

根據(jù)時(shí)間差，得到脈沖信號(hào)的往返路程。

這里，通過時(shí)間差得到脈沖信號(hào)的往返路程，具體可參照公式(2)。

被檢測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)包括X軸、Y軸和Z軸，根據(jù)公式(1)分別計(jì)算所述X軸、所述Y軸和所述Z軸：

其中，R為所述距離觀測(cè)值，α為所述橫向掃描角度，β為所述縱向掃描角度。

根據(jù)公式(2)計(jì)算所述脈沖信號(hào)的往返路程：

S＝1/2*Δt*c (2)

其中，S為所述脈沖信號(hào)的往返路程，Δt為所述時(shí)間差，c為光速。

所述計(jì)算機(jī)30，與所述集成箱體10相連接，用于接收所述集成箱體10發(fā)送的所述高度信息和所述方向信息，并且在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)所述方向信息和所述高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整所述集成箱體10與所述無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度。

進(jìn)一步的，所述集成箱體10包括設(shè)置于所述集成箱體內(nèi)部的GPS定位系統(tǒng)11和慣性導(dǎo)航INS系統(tǒng)12；

所述GPS定位系統(tǒng)11，與所述計(jì)算機(jī)30相連接，用于采集位置信息；

所述INS系統(tǒng)12，與所述計(jì)算機(jī)30相連接，用于采集方向信息；

所述掃描儀13，與所述計(jì)算機(jī)30相連接，用于對(duì)輸電線路和障礙物進(jìn)行掃描，從而獲取激光信息。

進(jìn)一步的，計(jì)算機(jī)30還用于控制所述掃描儀13掃描目標(biāo)物體的角度，并改變所述掃描儀的參數(shù)信息。

進(jìn)一步的，所述掃描儀13的參數(shù)信息包括掃描角度和掃描時(shí)長(zhǎng)。

這里，掃描儀的參數(shù)信息不僅包括掃描角度和掃描時(shí)長(zhǎng)，還包括其他參數(shù)信息。

具體地，GPS定位系統(tǒng)11的輸入信號(hào)線設(shè)置在所述集成箱體10的外部，所述GPS定位系統(tǒng)11的輸出信號(hào)線與所述INS系統(tǒng)12的輸入信號(hào)線、所述掃描儀13的輸入信號(hào)線和預(yù)警裝置的輸入信號(hào)線以及所述計(jì)算機(jī)30相連接；

所述INS系統(tǒng)12的輸出信號(hào)線和所述掃描儀13的輸出信號(hào)線分別與計(jì)算機(jī)30相連接。

其中，集成箱體10通過箱體連接桿與所述無(wú)人機(jī)的機(jī)體腹部相連接。

具體地，集成箱體10與無(wú)人機(jī)的機(jī)體腹部是通過箱體連接桿連接的，具體可參照?qǐng)D2，箱體連接桿是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)改變時(shí)，根據(jù)INS系統(tǒng)12提供的方向信息以及GPS定位系統(tǒng)11提供的高度信息，計(jì)算機(jī)30控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述集成箱體10的電源線與所述無(wú)人機(jī)電源20相連接。

一種無(wú)人機(jī)，包括如上所述的無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了無(wú)人機(jī)集成控制系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)，包括集成箱體和計(jì)算機(jī)，集成箱體和計(jì)算機(jī)相連接，集成箱體包括設(shè)置于集成箱體外部的掃描儀，通過集成箱體測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，以及采集位置信息和方向信息，其中，位置信息包括高度信息，并將高度信息和方向信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)；通過計(jì)算機(jī)接收集成箱體發(fā)送的高度信息和方向信息，并且在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)方向信息和高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整集成箱體與無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度，從而可以精確測(cè)量無(wú)人機(jī)的輸電線路空間距離，并識(shí)別障礙物，使巡線測(cè)距更高效和快捷。

實(shí)施例二：

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的無(wú)人機(jī)集成控制方法流程圖。

參照?qǐng)D4，該方法包括以下步驟：

步驟S101，采集位置信息和方向信息，以及測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離，其中，位置信息包括高度信息；

步驟S102，在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)所述方向信息和所述高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整集成箱體與無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度。

具體地，無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)改變時(shí)，根據(jù)INS系統(tǒng)提供的方向信息以及GPS定位系統(tǒng)提供的高度信息，計(jì)算機(jī)控制連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整箱體與無(wú)人機(jī)機(jī)體之間的傾斜角度，使掃描儀處于適合掃描目標(biāo)物體的角度，并改變掃描儀掃描角度、掃描時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)信息。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)集成控制方法，通過采集位置信息和方向信息，以及測(cè)量無(wú)人機(jī)到輸電線路的空間距離；在無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)改變的情況下，根據(jù)方向信息和高度信息控制箱體連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整集成箱體與無(wú)人機(jī)的機(jī)體之間的傾斜角度，從而可以精確測(cè)量無(wú)人機(jī)的輸電線路空間距離，并識(shí)別障礙物，使巡線測(cè)距更高效和快捷。

本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本實(shí)用新型實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本實(shí)用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。